霧霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物組成。如果與霧氣結合在一起，讓天空瞬間變得陰沉灰暗。顆粒物的英文縮寫為PM，北京監測的是細顆粒物(PM2.5)，也就是空氣動力學當量直徑小於等於2.5微米的汙染物顆粒。這種顆粒本身既是一種汙染物，又是重金屬、多環芳烴等有毒物質的載體。
霾粒子的分佈比較均勻，而且灰霾粒子的尺度比較小，從0.001微米到10微米，平均直徑大約在1-2微米左右，肉眼看不到空中飄浮的顆粒物。由於灰塵、硫酸、硝酸等粒子組成的霾，其散射波長較長的光比較多，因而霾看起來呈黃色或橙灰色。
